學(xué)士學(xué)位論文論文題目GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析及影響因素研究摘要全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，簡稱GNSS系統(tǒng)）是綜合美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）、歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo）以及中國北斗（BDS）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)綜合性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GNSS系統(tǒng)是自主、獨(dú)立的全球多模式衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，提供高精度，高可靠性的定位服務(wù)，實(shí)現(xiàn)完全非軍方控制、管理，可以進(jìn)行覆蓋全球的導(dǎo)航和定位功能，還能夠和美國的GPS、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)內(nèi)的相互合作，通過對(duì)各個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)之間通信協(xié)議、服務(wù)協(xié)議的統(tǒng)一，最終實(shí)現(xiàn)全球化服務(wù)，目前主流的衛(wèi)星包括GPS衛(wèi)星、GLONASS衛(wèi)星、BDS衛(wèi)星、Galileo衛(wèi)星等。目前我國范圍內(nèi)也已經(jīng)開展了國家現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，主要就是依托于兼容GPS、GLONASS、Galileo及BDS的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行我國現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的建設(shè)，在我國范圍內(nèi)提供全天候、高效率、高精度的位置服務(wù)。隨著GPS、GLONASS、Galileo及BDS四大導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的不斷發(fā)展及完善,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)入多星座多頻融合的新時(shí)代。觀測數(shù)據(jù)是GNSS定位主要的信息之一,基于其正確解析,實(shí)施質(zhì)量分析與完好性評(píng)價(jià),是正確建立GNSS融合函數(shù)模型和隨機(jī)模型的重要理論依據(jù),是進(jìn)一步提高GNSS定位精度、可靠性、可用性等性能的前提。本文圍繞GPS/GLONASS/Galileo/BDS多系統(tǒng)高精度定位的現(xiàn)實(shí)需求,開展了GNSS觀測數(shù)據(jù)完好性分析與質(zhì)量評(píng)估方法的研究，為了便于表述，本文以GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)為例，首先介紹GPS定位的原理，其次結(jié)合GPS觀測方程分析觀測方程中各誤差項(xiàng)的誤差來源以及其如何影響定位精度，隨后介紹GPS觀測文件，通過對(duì)GPS觀測文件內(nèi)容的介紹分析各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的意義及其作用，以及外界環(huán)境對(duì)個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的影響。最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過采集數(shù)據(jù)，將得到的數(shù)據(jù)利用目前比較普遍使用的商用軟件分析GPS觀測電文的內(nèi)容與檢校方法，以實(shí)際的例子結(jié)合圖表分析總結(jié)GPS電文中各個(gè)項(xiàng)的國際標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量中和評(píng)價(jià)的影響。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在全面掌握GNSS系統(tǒng)的定位原理，以GPS觀測數(shù)據(jù)為例徹底梳理GNSS電文數(shù)據(jù)質(zhì)量的分析方法以及影像其數(shù)據(jù)質(zhì)量的相關(guān)因素，并總結(jié)理論層面和實(shí)踐層面的經(jīng)驗(yàn)用于指導(dǎo)后期相關(guān)實(shí)踐作業(yè)。關(guān)鍵詞：衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)；數(shù)據(jù)質(zhì)量；多路徑效應(yīng)；周跳探測；RTKLIB；TEQCABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentandimprovementofGNSSsystem,globalnavigationsatellitesystemhasenteredaneweraofmulti-constellationandmulti-frequencyintegration.ObservationdataisoneofthemaininformationofGNSSpositioning.Basedonitscorrectanalysis,qualityanalysisandintegrityevaluationaretheimportanttheoreticalbasisforthecorrectestablishmentofGNSSfusionfunctionmodelandrandommodel,andthepremiseforfurtherimprovingGNSSpositioningaccuracy,reliability,availabilityandotherperformance.ThisarticlearoundtheGPS/GLONASS/Galileo/BDSsystemistherealisticrequirementofhighprecisionpositioning,carriedouttheGNSSobservationsreliabilityanalysisandthemethodforevaluatingthequalityofresearch,inordertofacilitate,GPSsatelliteobservationdata,forexample,thispapercombinedwiththepositioningprinciple,theprincipleoferrordetection,data,multipatheffect,efficientaspectsoftheoryandexperimentdata,theGPSdataqualityanalysismethodsandinfluencefactors,finallysummarizesthetheoreticalandpracticallevelofexperiencetoguidepracticeassignmentslateKeywords:GlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS);dataquality;multipatheffect;cyclejumpdetection;RTKLIB;TEQC目錄摘要 3ABSTRACT 4第一章緒論 71.1研究背景與意義 71.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 71.3研究內(nèi)容和技術(shù)路線 81.3.1研究目標(biāo) 81.3.2研究內(nèi)容 91.3.3技術(shù)路線 91.4論文的結(jié)構(gòu)安排 10第二章理論知識(shí) 102.1GPS衛(wèi)星定位理論 112.1.1偽距 112.1.2載波相位 112.1.3GPS觀測方程 112.2GPS定位誤差來源 122.2.1來源于衛(wèi)星的誤差 132.2.2來源于接收機(jī)的誤差 132.2.3信號(hào)傳輸過程中的誤差 142.3衡量GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的指標(biāo)項(xiàng) 162.4數(shù)據(jù)質(zhì)量分析工具 172.4.1TEQC軟件 172.4.2GAMIT/GLOBK軟件 182.4.3RTKLIB軟件 18第三章實(shí)驗(yàn)方案及數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 183.1實(shí)驗(yàn)方案 183.1.1前期準(zhǔn)備 193.1.2數(shù)據(jù)采集方案制定 193.1.3實(shí)地采集GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù) 203.2觀測數(shù)據(jù)整理與處理 223.2.1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 223.2.2利用TEQC軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 233.3數(shù)據(jù)質(zhì)量分析及影響因素研究 253.3.1數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 253.3.2數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素研究 253.3.3數(shù)據(jù)質(zhì)量分析需要綜合各方面因素進(jìn)行考慮 26第四章總結(jié) 26致謝 27參考文獻(xiàn) 28

第一章緒論1.1研究背景與意義隨著GNSS技術(shù)的不斷發(fā)展，以GNSS技術(shù)為依托的位置及導(dǎo)航服務(wù)正在飛速發(fā)展，一部分是基于連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站的實(shí)時(shí)位置服務(wù)，另一部分是基于靜態(tài)觀測的高精度事后數(shù)據(jù)處理服務(wù)。針對(duì)例如變形監(jiān)測、高等級(jí)控制測量等依賴于GNSS高精度事后靜態(tài)數(shù)據(jù)處理服務(wù)的項(xiàng)目，靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接影響其服務(wù)質(zhì)量，然而由于GNSS靜態(tài)觀測過程中信號(hào)會(huì)不可避免地會(huì)受到外界干擾，例如電磁干擾、震動(dòng)、風(fēng)動(dòng)、多路徑干擾、電離層和對(duì)流層干擾等等，同時(shí)還會(huì)受到儀器自身的噪音干擾，這些都會(huì)在一定程度上影響信號(hào)質(zhì)量，故在依賴于靜態(tài)數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)后處理之前首先要做的就是對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行全面的分析，只有挑選出合格的觀測數(shù)據(jù)才能為后續(xù)工序的順利完成提供保障。因此，在進(jìn)行靜態(tài)數(shù)據(jù)后續(xù)處理之前，進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是非常有必要的，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以此為題，不僅可以通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施鞏固和梳理相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)可以積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和工作做好技術(shù)鋪墊和知識(shí)儲(chǔ)備，非常具有實(shí)際意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀GNSS系統(tǒng)最初是由歐盟提出并組織實(shí)施建設(shè)的，由于在衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展初期，美國率先研制出的全球定位系統(tǒng)（GPS）系統(tǒng)得到的很好的應(yīng)用，不論是在定位技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)還是在授時(shí)技術(shù)上，在當(dāng)時(shí)的情況下美國都處于壟斷地位，可以說因?yàn)槿蚨ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）的存在，美國在一定程度上對(duì)全球空域掌握了主動(dòng)權(quán)，這一點(diǎn)不論是從全球戰(zhàn)略形勢還是從各個(gè)國家國防安全軍事部署上來講，對(duì)出美國以外的各個(gè)國家都是一種威脅，在民用領(lǐng)域，由于美國對(duì)全球定位系統(tǒng)（GPS）具有絕對(duì)的管理權(quán)，不論從經(jīng)濟(jì)方面，還是從國家秘密方面而言，美國因其掌握了全球定位系統(tǒng)（GPS）的技術(shù)壟斷[1,2,3]，而獨(dú)享其各種成果。GPS技術(shù)是目前最為先進(jìn)的衛(wèi)星定位技術(shù)之一，其定位技術(shù)也是在不斷地發(fā)展之中，但是無論采用哪種GPS定位技術(shù)，GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量合格是首要條件。GPS技術(shù)發(fā)展至今對(duì)于GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的研究也是屢見不鮮，國內(nèi)外很多學(xué)者專家先后都曾多次以此為主題展開研究[4,5,6]。目前最為主流、應(yīng)用最多的GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件是TEQC軟件，TEQC軟件因其強(qiáng)大的功能和可對(duì)靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)極強(qiáng)的可編輯性而被國際認(rèn)可并廣泛運(yùn)用與GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析研究工作當(dāng)中。但是由于其數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果表現(xiàn)不夠直觀，所以越來越多的學(xué)者或者業(yè)內(nèi)人士通常選在TEQC與QCVIEW、GAMIT/GLOBK、RTKLIB等第三方軟件相結(jié)合，利用第三方軟件強(qiáng)大的繪圖功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的可視化，不僅更加只管，而且更加有利于分析造成數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的原因。在此基礎(chǔ)上，還有很多學(xué)者因?yàn)槠渌墓δ苄枨骩7,8,9]，但是目前已有的TEQC與第三方軟件尚且不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，于是不少學(xué)者便在原有基礎(chǔ)上對(duì)TEQC軟件進(jìn)行改進(jìn)以滿足其數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的需求。例如目前TEQC軟件僅支持對(duì)RINEX2.X格式版本的數(shù)據(jù)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，但是對(duì)于兼容北斗的RINEX3.X格式版本的數(shù)據(jù)則無法完成相應(yīng)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，于是很多學(xué)者便在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，再例如目前TEQC對(duì)于RINEX格式的數(shù)據(jù)分析和編輯功能已經(jīng)十分強(qiáng)大，但是對(duì)于信號(hào)中存在的噪音并沒有很好的消除效果，為了能夠滿足對(duì)高精度信號(hào)質(zhì)量的分析，很多學(xué)者將TEQC與小波變換、高斯濾波等技術(shù)手段結(jié)合起來，對(duì)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析和編輯，取得了很好的效果。1.3研究內(nèi)容和技術(shù)路線1.3.1研究目標(biāo)觀測數(shù)據(jù)文件是GPS觀測的直接數(shù)據(jù)成果，觀測文件數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是對(duì)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第一步，也是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有擁有符合有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的觀測數(shù)據(jù)才能夠備用與后續(xù)基線解算等工序的執(zhí)行。本文的研究目標(biāo)是在充分掌握有關(guān)GPS定位的相關(guān)理論的同時(shí)，掌握衡量靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要指標(biāo)的意義，以及外界對(duì)其的影響因素，掌握分析靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的分析方法，能夠靈活應(yīng)用有關(guān)理論指導(dǎo)實(shí)踐工作，能夠在實(shí)踐中應(yīng)用理論知識(shí)有效規(guī)避影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的外界干擾，最終能夠提交質(zhì)量達(dá)標(biāo)的靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)。1.3.2研究內(nèi)容遵照本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主題，結(jié)合在校學(xué)習(xí)期間掌握的有關(guān)理論知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)地采集有關(guān)數(shù)據(jù)，以GPS觀測為例，對(duì)GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分析，完成靜態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)處理工作。主要包括以下幾個(gè)方面：第一、明確GPS基本觀測原理，通過對(duì)理論知識(shí)的回顧，再次重溫GPS觀測定位原理以及相應(yīng)觀測量。第二、分析GPS觀測過程中的誤差來源，結(jié)合誤差理論通過對(duì)誤差項(xiàng)的分析掌握在GPS觀測過程中誤差引入來源，從而為后期分析觀測數(shù)據(jù)誤差項(xiàng)提供幫助，同時(shí)可以在誤差源的合理規(guī)避和誤差影響減弱方面提供儲(chǔ)備。第三、對(duì)GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究，通過對(duì)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的深入研究，結(jié)合GPS定位理論，理解影響GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的各個(gè)指標(biāo)的含義以及分析方法。第四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容需要結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，故需要通過理論研究，有針對(duì)性有偏向性地設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集方案，對(duì)于數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位、時(shí)段、環(huán)境等的選取以及對(duì)比方案的設(shè)計(jì)將直接影響最終分析結(jié)果，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)比效果也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)合理，觀測環(huán)境沖突顯著、點(diǎn)位、時(shí)段選擇得當(dāng)，則后期對(duì)比效果明顯，有利于結(jié)論的順利分析得出。第五、結(jié)合數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件以及第三方可視化軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，一方面掌握數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件TEQC以及可視化軟件RTKLIB、QAVIEW等的使用方法，另一方面通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果分析影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的各方面因素以及探索規(guī)避方法，通過整體的分析研究總結(jié)經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)后續(xù)類似工作。1.3.3技術(shù)路線本文以GPS定位原理、誤差原理、GPS數(shù)據(jù)處理理論為理論基礎(chǔ)，以全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GBT18314-2009）、全球定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量(RTK)技術(shù)規(guī)范（CHT2009-2010）、工程測量規(guī)范（GB50026-2007）、城市測量規(guī)范（CJJ8-1999）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)技術(shù)規(guī)范（GBT28588-2012）等國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范為技術(shù)依據(jù)，以自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案采集靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)，以GPS觀測數(shù)據(jù)為例進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析。首先，在GNSS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集過程中做好觀測記錄；其次，將觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行下載、整理、預(yù)處理以及做好備份工作；第三，利用數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件和其他相關(guān)軟件對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分析，從數(shù)據(jù)有效率、多路徑效應(yīng)、周跳比等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析；第四，結(jié)合誤差原理和實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)影響GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素進(jìn)行分析；第五，對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳或不符合要求的觀測數(shù)據(jù)處置方法提出建議。1.4論文的結(jié)構(gòu)安排本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)課以及相關(guān)課程的一次綜合梳理，具有一定難度，從選題到理論知識(shí)儲(chǔ)備再到方案設(shè)計(jì)再到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析再到最后的總結(jié)，整體部署有條有理，時(shí)間安排飽滿緊湊，現(xiàn)將該篇論文的結(jié)構(gòu)安排概述如下：第一章，分析本次課題的研究背景和意義，對(duì)GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析相關(guān)研究歷程及現(xiàn)狀進(jìn)行了解，掌握目前國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，最后明確本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線，以及結(jié)構(gòu)安排。第二章，理論知識(shí)儲(chǔ)備，將涉及到的核心理論知識(shí)以及相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行一個(gè)整體的梳理，先從理論層面徹底搞懂GPS定位原理、誤差來源、數(shù)據(jù)構(gòu)成、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析方法、誤差削弱及預(yù)防的辦法等等，為后期實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析做充分的準(zhǔn)備。第三章，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，利用所學(xué)理論知識(shí)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)點(diǎn)位選取、觀測環(huán)境選取、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析對(duì)比辦法、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件的使用等進(jìn)行詳細(xì)介紹，最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)影響GPS數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量的各方面因素進(jìn)行分析。第四章，總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)論，回想畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文寫作過程中遇到的問題以及解決方法，分析畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中取得的成果和收獲，分析畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中存在的不足，并對(duì)今后相關(guān)的學(xué)習(xí)和工作進(jìn)行展望。第二章理論知識(shí)實(shí)踐是檢驗(yàn)理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)，理論是指導(dǎo)實(shí)踐的一把利劍，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)之前首先需要對(duì)相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行溫故和梳理，掌握重點(diǎn)知識(shí)通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)才能明確實(shí)踐過程中應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)，以便幫助我們順利地實(shí)施并完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。2.1GPS衛(wèi)星定位理論GPS定位原理理論中指出偽距觀測值、載波相位觀測值是GPS定位的基本觀測值。偽距觀測值指天線相位中心至衛(wèi)星間的距離，主要用于精度要求不高的定位場合和數(shù)據(jù)預(yù)處理。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，使用C/A碼的實(shí)時(shí)偽距單點(diǎn)定位精度為30m，使用P碼的實(shí)時(shí)偽距單點(diǎn)定位精度為10m[10,11,12]。載波相位觀測值的精度為亞厘米級(jí)，實(shí)現(xiàn)高精度定位必須用相位觀測值。2.1.1偽距偽距觀測量是指將衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號(hào)與接收機(jī)產(chǎn)生的復(fù)制碼信號(hào)，進(jìn)行比對(duì)，通過調(diào)整接收機(jī)里面的時(shí)延器，使兩種碼完全對(duì)齊，由于這個(gè)距離觀測值受到與衛(wèi)星相關(guān)的誤差、與接收機(jī)相關(guān)的誤差以及大氣折射誤差的影響，所以稱之為偽距。GPS衛(wèi)星發(fā)射兩種測距碼信號(hào)：C/A碼和P碼[13-16]。測距碼的觀測噪聲比載波相位觀測值的噪聲高，但是測碼偽距觀測值沒有模糊度解算問題，所以常用它來解算測站點(diǎn)的近似坐標(biāo)。2.1.2載波相位載波相位測量的原理是將接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理之后再進(jìn)行相位差的測量，從而確定傳播距離的方法。載波相位觀測量在能獲得觀測起始整周模糊度的情況下，較測距碼而言其精度具有很大提升，約是前者的一百到一千倍[17,18]。2.1.3GPS觀測方程GPS觀測量含誤差影響的偽距與載波相位的非差觀測方程分別為：(1)[19](2)[20](3)式中：表示的是偽距觀測值；為接收機(jī)與衛(wèi)星天線相位中心之間的距離；(，，)表示在t時(shí)刻的三維坐標(biāo)；(，，)表示接收機(jī)天線在時(shí)刻的三維坐標(biāo)；c為真空中的光速；為載波的頻率；為衛(wèi)星的衛(wèi)星鐘差；為接收機(jī)鐘差；為電離層延遲引起的偏差；為對(duì)流層延遲引起的偏差；為接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星的相位觀測值；為衛(wèi)星的載波相位的整周模糊度；偽距觀測方程為：(4)線性化后的觀測方程為：(5)式中:是待測幾何距離；()代表接收機(jī)位置坐標(biāo)。2.2GPS定位誤差來源結(jié)合GPS定位原理和誤差理論可知，在GPS定位過程中影響觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要的誤差來源于以下三個(gè)方面：來源于衛(wèi)星的誤差、來源于GPS接收機(jī)的誤差、來源于衛(wèi)星與接收機(jī)之間的誤差[21]，即信號(hào)傳輸過程中的誤差。來源于衛(wèi)星的誤差和來源于接收機(jī)的誤差來源于星歷、鐘差、接收機(jī)內(nèi)部噪音、信號(hào)接收天線方面的誤差等等。同時(shí)對(duì)于高精度的誤差分析還應(yīng)當(dāng)考慮潮汐、地球自轉(zhuǎn)、地球自轉(zhuǎn)與太陽公轉(zhuǎn)、引力等相對(duì)論方面的誤差[22,23,24]。2.2.1來源于衛(wèi)星的誤差1、衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘差即衛(wèi)星之間時(shí)間傳遞的誤差，，用以下的二階多項(xiàng)式進(jìn)行表示[28-30]：(6)[31]式中：表示衛(wèi)星鐘修正量，表示衛(wèi)星鐘差，表示衛(wèi)星鐘速，表示衛(wèi)星鐘頻漂，從GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文中可以獲得這些參數(shù)的信息。2星歷誤差衛(wèi)星星歷包括廣播星歷和精密星歷，精密星歷所給出的衛(wèi)星位置精度最高[31]。廣播星歷通過衛(wèi)星軌道參數(shù)來確定衛(wèi)星軌道，而精密星歷則通過采用拉格朗日多項(xiàng)式插值法對(duì)衛(wèi)星已知軌道坐標(biāo)進(jìn)行插值，即可求得觀測瞬間衛(wèi)星在空間的位置及運(yùn)動(dòng)速度[32]。在數(shù)小時(shí)的一個(gè)時(shí)段內(nèi)，對(duì)某一衛(wèi)星而言其星歷誤差主要呈系統(tǒng)誤差特性；但對(duì)視場中n顆衛(wèi)星而言，其星歷誤差一般是互不相關(guān)的，可以看成是一組隨機(jī)誤差（實(shí)施SA政策時(shí)這一特性可能被破壞）。衛(wèi)星星歷誤差將嚴(yán)重?fù)p害單點(diǎn)定位的精度，對(duì)相對(duì)定位也有一定的影響。2.2.2來源于接收機(jī)的誤差1接收機(jī)鐘差修正接收機(jī)鐘差辦法主要有：在單點(diǎn)定位時(shí)，利用測距碼測定衛(wèi)星到接收機(jī)天線相位中心的距離，根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航電文給出的參數(shù)確定觀測瞬間的衛(wèi)星三維位置和衛(wèi)星鐘差，根據(jù)單點(diǎn)定位法解出觀測瞬間的接收機(jī)鐘誤差，精度可達(dá)0.1-0.2；在載波相位相對(duì)定位中，采用觀測值星間單差或站星雙差的方法，可以有效的消除接收機(jī)鐘差[39-41]。2觀測誤差GPS觀測誤差主要包括觀測的分辨誤差和接收機(jī)天線的安置誤差。觀測誤差屬于偶然誤差[42,43]。為了消減觀測誤差，必須精確對(duì)中整平，多次量取天線高取平均值作為天線高輸入，增長觀測時(shí)段。3天線相位中心偏差接收機(jī)天線的相位中心并非固定不變的，而是隨著接收信號(hào)的高度角、信號(hào)強(qiáng)度和方向等的變化而變化，這被稱為天線相位中心變化。天線相位中心變化通常為幾個(gè)毫米，有些天線可達(dá)到幾厘米[44]。在相對(duì)定位時(shí)（<100km），如果工作的同步接收機(jī)的天線類型相同，天線嚴(yán)格對(duì)中整平且天線盤上的方向標(biāo)指北，可以通過兩測站間求差消除或削弱接收機(jī)天線相位中心偏差[45]。2.2.3信號(hào)傳輸過程中的誤差1電離層延遲帶來的誤差為研究電離層對(duì)GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響，首先應(yīng)該分析電離層的特征，本文研究電離層的特征從GPS雙頻偽距觀測數(shù)據(jù)入手，利用雙頻偽距求解TEC的公式如下：（7）[46]式中，TEC表示傳播路徑上的總電子含量，B表示衛(wèi)星和接收的硬件延遲的總和，P1、P2表示偽距觀測值。2對(duì)流層延遲帶來的誤差GPS信號(hào)在穿過對(duì)流層時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，從而導(dǎo)致信號(hào)傳播延遲。電磁波的傳播方向和大氣的折射率決定了電磁波在對(duì)流層的傳播速度，傳播速度與載波頻率無關(guān)[47，48]。選用模型是減小對(duì)流層折射延遲最常用的方法，還可以利用兩測站同步觀測求差等方法，當(dāng)氣象條件較穩(wěn)定，并且基線很短時(shí)，兩個(gè)測站的氣象情況大致相同，對(duì)基線兩端測站的同步觀測值之間求差，可以更好的削弱對(duì)流層延遲的影響。3因多路徑效應(yīng)而引起的誤差在GNSS測量中，由于難以避開接收機(jī)周圍物體反射的衛(wèi)星信號(hào)，反射信號(hào)與直接來自衛(wèi)星的信號(hào)產(chǎn)生干涉，從而使觀測結(jié)果偏離真值，引起多路徑誤差[49]，其示意如圖1所示。在現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)獲取過程中，因多路徑效應(yīng)影響而引起的誤差是最為復(fù)雜的。檢核多路徑效應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響的公式如下：（8）（9）其中，、代表和波段上的偽距觀測值；、是和波段上的載波相位觀測量；是和波段頻率之比的平方。MP1和MP2的值不是固定的，隨著時(shí)間的變化而變化，它們的值越小，表示獲得的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量越好。圖1多路徑效應(yīng)示意圖2.3衡量GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的指標(biāo)項(xiàng)目前國際上慣用的用于衡量GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的指標(biāo)有數(shù)據(jù)有效率、多路徑效應(yīng)值（MP1、MP2）、信噪比、周跳比（o/slps）等。MP1是指L1載波上的C/A碼或P碼多路徑觀測誤差；MP2是指L2載波上的P碼多路徑觀測誤差；o/slps是指觀測值與周跳的比值；信噪比是指GPS接收機(jī)接收到的信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度的比值。對(duì)于這些指標(biāo)，IGS數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測規(guī)定有效率大于80%，MP1、MP2分別不能大于0.5m和0.75m[50]。1數(shù)據(jù)有效率數(shù)據(jù)有效率反映了數(shù)據(jù)的完好性和可用性，表征了衛(wèi)星高度角大于或等于截止高度角上數(shù)據(jù)中碼數(shù)據(jù)、載波相位數(shù)據(jù)的完整性。接收機(jī)故障或是環(huán)境干擾可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)有效率過低。（10）[51]其中，為觀測數(shù)據(jù)中的完整歷元數(shù)，為理論上可以觀測到的歷元數(shù)。2偽距測量噪聲誤差偽距定義為信號(hào)接收時(shí)間與信號(hào)發(fā)射時(shí)間之間的差異與光速的乘積，考慮大氣折射效應(yīng)對(duì)光速的影響，偽距觀測方程式為：（11）其中，為衛(wèi)星和接收機(jī)之間的幾何距離，為信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)所需的實(shí)際傳播時(shí)間，為接收機(jī)時(shí)鐘鐘差，衛(wèi)星時(shí)鐘鐘差，為電離層延遲，為對(duì)流層延遲，為多路徑誤差，為偽距測量噪聲量，代表所有沒有直接體現(xiàn)在式（2）中的各種誤差總和。3多路徑效應(yīng)誤差多路徑誤差主要指的是衛(wèi)星信號(hào)在傳播過程中，受到環(huán)境地物的反射，使得信號(hào)經(jīng)過多次反射才能到達(dá)接收機(jī)，因此產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度、延時(shí)或是相位狀態(tài)的變化而引起的接收機(jī)測量值誤差（和）[52]。多徑效應(yīng)會(huì)同時(shí)給偽距測量值和載波相位測量值引入不同程度的誤差，考慮到實(shí)際測量中，載波相位測量值中的多徑誤差要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于偽距的多徑誤差，因此，通常在數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查中提到的多徑效應(yīng)都指的是偽距多路徑效應(yīng)。4周跳比周跳比是指，在載波相位測量中，由于衛(wèi)星信號(hào)的失鎖而導(dǎo)致的整周計(jì)數(shù)的跳變或中斷。這種現(xiàn)象可能是由天線的遮擋或是接收機(jī)質(zhì)量問題產(chǎn)生的，通常采用利用理論上可以觀測到的歷元數(shù)與周跳的比值來作為周跳的統(tǒng)計(jì)值。（12）2.4數(shù)據(jù)質(zhì)量分析工具2.4.1TEQC軟件目前，國內(nèi)外對(duì)GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量的分析大多是建立在TEQC(translation,editingandqualitychecking)軟件基礎(chǔ)上的。TEQC的主要功能有格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)編輯和質(zhì)量檢核。格式轉(zhuǎn)換能夠?qū)⒉煌瑥S家的接收機(jī)觀測文件轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的Rinex文件；數(shù)據(jù)編輯主要是對(duì)觀測文件中的內(nèi)容進(jìn)行操作，不僅能夠?qū)inex文件頭塊進(jìn)行編輯而且能夠?qū)?shù)據(jù)文件部分進(jìn)行操作，質(zhì)量檢核是TEQC軟件的核心，可計(jì)算出數(shù)據(jù)利用率、電離層延遲、多路徑、周跳比、信噪比等指標(biāo)值并生成結(jié)果文件，但是TEQC存在以下問題：1)必須在DOS界面下運(yùn)行，操作不方便、界面不友好，而且需要DOS4GW.EXE、QCVIEW32.EXE等程序才可實(shí)現(xiàn)繪圖功能，可視化功能不強(qiáng)，操作繁瑣；2)僅能夠?qū)inex2.x格式的GPS和GLONASS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析，不能分析Rinex3.xx格式的數(shù)據(jù)；3）更重要的是不能分析評(píng)估中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量[53]。本文主要對(duì)TEQC質(zhì)量檢核功能進(jìn)行研究。利用TEQC軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析時(shí)在“運(yùn)行”中輸入cmd啟動(dòng)系統(tǒng)自帶的DOS，進(jìn)入到當(dāng)前文件夾內(nèi)。在DOS窗口中輸入“teqc+qc-navbjfs0990.10nbjfs0990.10o”完后會(huì)生成多個(gè)文件“.ion”表示L2頻率上的電離層觀測值“.iod” 表示L2頻率上的電離層觀測值變率“.mp1” 表示L1頻率上的多路徑觀測值“.mp2” 表示L2頻率上的多路徑觀測值“.sn1” 表示L1頻率上的信噪比“.sn2” 表示L2頻率上的信噪比“.azi” 表示衛(wèi)星方位角“.ele” 表示衛(wèi)星高度角“.02S” 是質(zhì)量檢查摘要文件其中“.02S”是質(zhì)量檢查統(tǒng)計(jì)的結(jié)果文件，是TEQC軟件的核心部分，主要用于對(duì)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)定。2.4.2GAMIT/GLOBK軟件GAMIT/GLOBK軟件最初是由美國麻省理工學(xué)院(MIT)研制的,后又與斯克里普斯(SCRIPPS)海洋研究所(SIO)共同開發(fā)改進(jìn)的一套基于UNIX/LINUX操作系統(tǒng)下的用于高精度GPS數(shù)據(jù)處理分析軟件.處理長基線和連續(xù)時(shí)段靜態(tài)定位相對(duì)精度可達(dá)１０e－８~１０e－９數(shù)量級(jí),處理短基線的精度可達(dá)１~３mm.不僅精度高、功能強(qiáng)大,而且開放源代碼,用戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行人工干預(yù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。2.4.3RTKLIB軟件RTKLAB是由日本東京海洋大學(xué)研發(fā)的一款用于GNSS精確定位的便攜式程序庫和多個(gè)應(yīng)用程序工具庫組成的開源程序包,具有強(qiáng)大的圖形輸出功能,可以對(duì)接收機(jī)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行衛(wèi)星可見性、天空視圖和高度角等參數(shù)進(jìn)行可視化顯示，因其界面友好、操作簡潔、圖形輸出功能強(qiáng)大而被業(yè)內(nèi)人士廣泛使用。第三章實(shí)驗(yàn)方案及數(shù)據(jù)質(zhì)量分析本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主題是通過實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)合數(shù)據(jù)觀測環(huán)境及觀測條件分析影響GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素，本次方案的設(shè)計(jì)在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下。3.1實(shí)驗(yàn)方案本次實(shí)驗(yàn)主要設(shè)計(jì)思路是通過不同點(diǎn)位不同環(huán)境不同時(shí)間條件下進(jìn)行GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)觀測，將采集到的靜態(tài)數(shù)據(jù)和觀測記錄統(tǒng)一整理之后進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，通過與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果和可視化圖形相結(jié)合的方式，分析各個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)質(zhì)量與其點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的周邊環(huán)境觀測條件以及觀測時(shí)間段之間的關(guān)系，從而分析得出影響GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素。3.1.1前期準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集之前首先需要做前期準(zhǔn)備，只有做好充分的準(zhǔn)備才能確保實(shí)驗(yàn)的順利實(shí)施，才能在遇到突發(fā)情況時(shí)可以沉著應(yīng)對(duì)不至于慌亂，所以充分的完備的準(zhǔn)備工作是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利實(shí)施的重要一步。首先是明確實(shí)驗(yàn)主旨，依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)目的和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方案，實(shí)地踏勘，選擇實(shí)驗(yàn)區(qū)域。在實(shí)驗(yàn)區(qū)域的選擇過程中，由于要突出各誤差來源中可能對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量造成影響的環(huán)境差異，以便后期更有利于對(duì)比突出實(shí)驗(yàn)效果，故在實(shí)驗(yàn)區(qū)域的選取過程中需要選擇通視條件良好、周邊開闊無高大建筑物或樹木遮擋、周邊無雷達(dá)、微波、大功率變壓器等電磁干擾源、周邊無大面積水域或大面積彩鋼房等觀測條件極為理想的區(qū)域，同時(shí)作為對(duì)比，還需要選擇具有高大建筑物樹木遮擋、具有大面積水域或電磁干擾等觀測環(huán)境不是很好的區(qū)域。其次是人員投入儀器設(shè)備以及已有資料的收集和準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的過程中提前制定采集計(jì)劃，計(jì)算好人員數(shù)量，所需要的儀器設(shè)備的數(shù)量和型號(hào)，以及數(shù)據(jù)采集方案設(shè)定，同時(shí)收集測區(qū)地圖，提前對(duì)測區(qū)地形和交通條件進(jìn)行熟悉，做好在緊急情況下的處置預(yù)案，在確保安全的前提下進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集工作。3.1.2數(shù)據(jù)采集方案制定本次數(shù)據(jù)采集使用的是四臺(tái)天寶雙頻GNSS接收機(jī)，儀器編號(hào)分別是1603、1599、1613和1564，采樣間隔統(tǒng)一設(shè)置為10s，高度角統(tǒng)一設(shè)置為10°，坐標(biāo)基準(zhǔn)統(tǒng)一采用WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集方式采用單點(diǎn)定位模式，為了便于對(duì)比，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集過程中引入控制變量的思想，四臺(tái)儀器同步觀測，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集選擇在天氣良好的連續(xù)的三天完成，每天觀測三個(gè)時(shí)段，在數(shù)據(jù)采集過程嚴(yán)格按照方案進(jìn)行實(shí)施，最終按照方案設(shè)定順利完成了數(shù)據(jù)采集任務(wù)。數(shù)據(jù)采集表如下表所示。表2數(shù)據(jù)采集情況匯總表測量時(shí)段測量日期起始時(shí)間結(jié)束時(shí)間高度截止角（°）采樣間隔（s）距離湖面(m)有無擋板距離樓(m)第1時(shí)段2019/4/109:4010:4510103無70第2時(shí)段11:0311:0810103有70第3時(shí)段12:3013:30101010有30第4時(shí)段2019/4/1113:4014:4510106無70第5時(shí)段15:0316:08101010有50第6時(shí)段16:2818:00101010有50第7時(shí)段2019/4/1213:5014:55101010無70第8時(shí)段15:1316:18101010有70第9時(shí)段16:2818:03101010有70其中：A2點(diǎn)在距樓70m、50m、30m處，測量時(shí)分別命名為Z1、Z2、Z3；A4點(diǎn)距湖3m、6m、10m處，測量時(shí)點(diǎn)號(hào)均命名為A4；A1、A3為固定點(diǎn)。共采集九個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段四臺(tái)儀器同步觀測，得到36組觀測數(shù)據(jù)。3.1.3實(shí)地采集GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)在靜態(tài)數(shù)據(jù)采集的過程中重點(diǎn)在于儀器的架設(shè)以及儀器高的量取，同時(shí)要確保在整個(gè)觀測過程中安置好的儀器不能隨意移動(dòng)，若觀測前后對(duì)中或者整平出現(xiàn)變化，以及觀測前后儀器高差大于3mm則視為儀器在觀測過程中存在移位現(xiàn)象，則需要重新進(jìn)行觀測。在整個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集過程，全組人員嚴(yán)格按照課本中對(duì)于規(guī)范化操作的要求來進(jìn)行各項(xiàng)操作，最終順利地完成了各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集任務(wù)，各時(shí)段的觀測記錄如下表所示。表3每天各時(shí)段數(shù)據(jù)采集觀測記錄表測量日期時(shí)段點(diǎn)名儀器編號(hào)開機(jī)時(shí)間儀器高（m）關(guān)機(jī)時(shí)間儀器高（m）備注2019/4/101A116039:341.51010:391.510A215999:431.73310:451.732A2號(hào)點(diǎn)在距樓70mA316139:401.31210:451.312A415649:401.76810:451.768A4號(hào)點(diǎn)在湖邊3m無遮擋2A1160311:031.51012:081.510A2159911:051.73312:101.734A2號(hào)點(diǎn)在距樓70mA3161311:051.31212:101.312A4156411:031.76912:081.769A4號(hào)點(diǎn)在湖邊3m有遮擋3A1160312:241.51013:291.510A2159912:301.75513:301.755A2號(hào)點(diǎn)在距樓30mA3161312:301.31213:351.312A4156412:301.76513:351.766A4號(hào)點(diǎn)在湖邊10m有遮擋2019/4/114A1160313:401.51514:451.515A2159913:401.76014:451.760A2號(hào)點(diǎn)在距樓70mA3161313:401.35614:451.356A4156413:401.76414:451.764A4號(hào)點(diǎn)在湖邊6m無遮擋5A1160315:031.51516:081.515A2159915:031.79116:081.791A2號(hào)點(diǎn)在距樓50mA3161315:031.35616:081.356A4156415:031.78316:081.783A4號(hào)點(diǎn)在湖邊10m有遮擋6A1160316:281.51518:031.515A2159916:271.79118:001.791A2號(hào)點(diǎn)在距樓50mA3161316:271.35618:011.356A4156416:281.78318:031.783A4號(hào)點(diǎn)在湖邊10m有遮擋2019/4/127A1161313:501.57014:551.570A2159913:501.80314:551.803A2號(hào)點(diǎn)在距樓70mA3160313:501.41914:551.419A4156413:501.73314:551.733A4號(hào)點(diǎn)在湖邊10m無遮擋8A1161315:131.57016:181.570A2159915:141.80316:191.803A2號(hào)點(diǎn)在距樓70mA3160315:131.41916:181.419A4156415:131.73316:181.733A4號(hào)點(diǎn)在湖邊10m有遮擋9A1161316:281.57018:031.570A2159916:281.80318:031.803A2號(hào)點(diǎn)在距樓70mA3160316:271.41918:021.419A4156416:271.73318:021.733A4號(hào)點(diǎn)在湖邊10m有遮擋3.2觀測數(shù)據(jù)整理與處理3.2.1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換由于采集得到的數(shù)據(jù)為“.T02”格式的數(shù)據(jù)，不能直接用于數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，故需要將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式，即Rinex格式的數(shù)據(jù)，故利用CONVERTORINEX軟件將“.T02”格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Rinex2.11格式的數(shù)據(jù)。如圖2所示。首先在CONVERTORINEX軟件中設(shè)置需要轉(zhuǎn)換的目標(biāo)文件版本，此處設(shè)置為Rinex2.11，其次，執(zhí)行“文件/打開”命令，讀取帶轉(zhuǎn)換的“.T02”文件，點(diǎn)擊轉(zhuǎn)換按鈕進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如圖3所示。轉(zhuǎn)換后得到“.o”文件、“.n”文件以及其他星歷文件，如圖4所示。3.2.2利用TEQC軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析將轉(zhuǎn)換完成的文件利用TEQC軟件依次進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，并逐一將數(shù)據(jù)質(zhì)量問價(jià)“.S”文件中關(guān)于數(shù)據(jù)有效率、MP1、MP2、信噪比、周條比等信息進(jìn)行提取，統(tǒng)計(jì)如表4所示。表4數(shù)據(jù)質(zhì)量分析各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值統(tǒng)計(jì)表時(shí)段儀器號(hào)點(diǎn)號(hào)觀測時(shí)間長度（hrs）數(shù)據(jù)有效率（%）Mp1Mp2o/slps11564A41.081990.460.4934551599A21.081890.420.3930291603A10.975980.350.3431051613A31.081990.430.46347421564A41.094870.530.5832131599A21.081810.510.4427931603A11.081960.390.3634941613A31.083980.520.5890231564A41.081940.490.5116011599A20.9972870.580.622851603A11.081980.420.3716731613A31.081970.510.48109541564A41.081930.430.4935561599A21.081770.390.3627691603A11.081980.370.3537331613A31.081990.460.47188151564A41.086980.450.4712751599A21.081860.480.4232461603A11.081990.370.3438011613A31.081960.460.44374261564A41.581970.460.5158821599A21.553800.430.3715861603A11.581990.370.3459931613A31.5811000.460.44602971564A41.081960.50.537611599A21.081840.420.3729961603A11.081990.470.4519301613A31.1970.380.35385581564A41.081990.470.4712441599A21.081800.40.3730231603A11.081980.450.4418561613A31.081990.380.33373591564A41.581880.450.4710661599A21.581850.430.389401603A11.581910.440.4455101613A31.583920.370.3385983.3數(shù)據(jù)質(zhì)量分析及影響因素研究3.3.1數(shù)據(jù)質(zhì)量分析1數(shù)據(jù)有效率由表4中統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析數(shù)據(jù)有效率一列數(shù)據(jù)可知，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中數(shù)據(jù)有效率最低77%，出現(xiàn)在第4時(shí)段的A2點(diǎn)位，數(shù)據(jù)有效率最高為100%，出現(xiàn)在6時(shí)段的A3點(diǎn)位，平均數(shù)據(jù)有效率為93.14%。2多路徑效應(yīng)多路徑效應(yīng)MP1最小值為0.35，出現(xiàn)在第1時(shí)段的A1點(diǎn)位，最大值為0.58，出現(xiàn)在第3時(shí)段的A2點(diǎn)位，平均值為0.44，共有6組觀測MP1數(shù)值超過限差值0.5，約占總觀測數(shù)的17%；多路徑效應(yīng)MP2最小值為0.33，分別出現(xiàn)在9時(shí)段的A3點(diǎn)位和8時(shí)段的A3點(diǎn)位，最大值為0.6，出現(xiàn)在3時(shí)段的A2點(diǎn)位，平均值為0.43，超過0.5單位超過0.75的觀測總共6組，約占總觀測數(shù)的17%，整體而言，實(shí)驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)中L1頻率上的多路徑影響更為嚴(yán)重。3周跳比觀測數(shù)據(jù)與周跳數(shù)的比值即為周跳比，常用o/slps表示，故該值越小，則說明觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量越差。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中周跳比數(shù)值最小為902，出現(xiàn)在第2時(shí)段的A3點(diǎn)位，周跳比最大為8598，出現(xiàn)在第9時(shí)段的A3點(diǎn)位。3.3.2數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素研究第一、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果以及統(tǒng)計(jì)表格綜合分析，當(dāng)?shù)?時(shí)段A2點(diǎn)出現(xiàn)最低數(shù)據(jù)有效率時(shí)，其多路徑效應(yīng)數(shù)值并不高，但是周跳比相對(duì)較小，結(jié)合表3可知，4時(shí)段A2點(diǎn)位位于距離樓房70m遠(yuǎn)的距離，再結(jié)合表2中數(shù)據(jù)可知，第4時(shí)段觀測時(shí)間為中午13:40至14:45，結(jié)合周跳比較小的現(xiàn)象，綜合分析，造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于中午時(shí)間段電離層活動(dòng)較為活躍所致。故需要盡量避開中午電離層活躍時(shí)段進(jìn)行GPS靜態(tài)觀測。第二、由表4中多路徑效應(yīng)的兩列數(shù)據(jù)結(jié)合表2數(shù)據(jù)綜合進(jìn)行分析，表4中多路徑效應(yīng)數(shù)值較大的第2時(shí)段和第3時(shí)段的A2點(diǎn)位，均是舉例湖面較近的點(diǎn)位，其中第2時(shí)段的A2點(diǎn)位距離湖面僅有3米，由此可知當(dāng)GPS接收機(jī)距離大面積水域較近時(shí)，受到多路徑效應(yīng)的影響將增大，故在今后進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)采集的過程中需要注意盡量避免靠近大面積的水域、光滑的水泥路面等較強(qiáng)的鏡面反射區(qū)域。第三，由表4中周跳比數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，第6時(shí)段A2點(diǎn)位周跳比明顯低于其他點(diǎn)位，由于其屬于同一時(shí)段觀測，在由于電離層以及對(duì)流層方面造成的影響程度是相同的，不同之處在于點(diǎn)位與觀測環(huán)境不同，A2點(diǎn)位位于距離樓房50米的位置，相對(duì)而言在本實(shí)驗(yàn)中屬于中等距離，然而周跳比卻突然降低，再分析多路徑效應(yīng)水平與其他三點(diǎn)相當(dāng)，唯獨(dú)區(qū)別在于A2點(diǎn)位的數(shù)據(jù)有效率明顯低于其他三點(diǎn)，結(jié)合表2可知第6時(shí)段A2點(diǎn)位出有遮擋存在，結(jié)合由周跳比的定義可知，當(dāng)觀測數(shù)據(jù)越小或周跳越大時(shí)，周跳比數(shù)值便會(huì)越小，則觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量則會(huì)越差。3.3.3數(shù)據(jù)質(zhì)量分析需要綜合各方面因素進(jìn)行考慮由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果可知，在對(duì)GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，不僅要關(guān)注各個(gè)數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)值，同時(shí)還需要綜合考慮點(diǎn)位所處環(huán)境、觀測條件、時(shí)間段、天氣、以及其他指標(biāo)間的相互影響及關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是一個(gè)綜合分析的過程，對(duì)于各質(zhì)量指標(biāo)的限差也不能過于教條地看待，需要結(jié)合實(shí)際情況靈活對(duì)待。第四章總結(jié)本次以GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析及影響因素研究為題的畢業(yè)設(shè)計(jì)到此已經(jīng)基本全部實(shí)現(xiàn)，從最初的選題、開題到后來的資料收集、文獻(xiàn)查閱、關(guān)鍵技術(shù)儲(chǔ)備、整體構(gòu)思、方案設(shè)計(jì)，再到具體實(shí)施階段的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，以及最后的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析、影響因素研究階段，經(jīng)歷了一個(gè)從無到有的過程，這是一個(gè)創(chuàng)作的過程，也是一個(gè)學(xué)習(xí)鞏固的過程。在進(jìn)行這個(gè)課題的設(shè)計(jì)過程中，涉及到很多知識(shí)點(diǎn)，有的在論文中進(jìn)行了描述，更多的是在設(shè)計(jì)的過程中用到了但是沒有在論文中進(jìn)行論述，實(shí)則是對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一個(gè)溫故，通過這一次的課題設(shè)計(jì)，借助GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，系統(tǒng)性地將所學(xué)知識(shí)加深理解，不論結(jié)果怎樣，這本身就是一種收獲?，F(xiàn)在將此次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施過程中以及畢業(yè)論文撰寫過程中遇到的問題和解決辦法以及存在的不足和需要改進(jìn)的地方總結(jié)如下。第一，理論知識(shí)理解不夠深入。通過此次的梳理，發(fā)現(xiàn)自己在理論知識(shí)方面還是存在很多薄弱環(huán)節(jié)，需要進(jìn)一步鞏固和不斷溫習(xí)。第二，數(shù)據(jù)質(zhì)量分析階段對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)得不是十分到位，對(duì)于多元化多變量的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析還是存在欠缺，今后需要在這一方面多加鍛煉，繼續(xù)提升自己的水平。第三，對(duì)于GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的分析不僅僅限于TEQC，還可以借助其他軟件進(jìn)行數(shù)圖同步分析，或許在分析效果上會(huì)更加直觀，希望在今后的學(xué)習(xí)和研究當(dāng)中能夠加強(qiáng)這一方面的嘗試。致謝至此以GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析及影響因素研究為題的畢業(yè)論文已經(jīng)撰寫結(jié)束，意味著畢業(yè)設(shè)計(jì)也將進(jìn)入尾聲。萬事開頭難，特別是對(duì)于我這種在學(xué)校不算是精細(xì)學(xué)習(xí)的人更是難上加難，不過幸而有指導(dǎo)老師的悉心幫助，也有同學(xué)們的認(rèn)真講解，算是成功的完成了任務(wù)。特別感謝我的老師，老師細(xì)心而又嚴(yán)格的指導(dǎo)我一步步開展畢業(yè)設(shè)計(jì)順利實(shí)施。剛開始雖然對(duì)于老師制定的嚴(yán)格計(jì)劃表持有猶豫態(tài)度，但是看到別人的同學(xué)因?yàn)橥嫠＿^頭懷著惴惴不安的心寫論文，而我們論文小組早早的都寫好初稿又精細(xì)改了一遍又一遍時(shí)，心里的自豪感油然而生，這個(gè)時(shí)候由其感謝老師的詹遠(yuǎn)性的眼光。在此，我要向我的論文導(dǎo)師表達(dá)崇高的敬意和無限的佩服！同時(shí)我還要認(rèn)真感謝我的同學(xué)，我平時(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，在寫論文的時(shí)候經(jīng)常遇到瓶頸，當(dāng)我像我同學(xué)尋求幫助時(shí)他們都很有耐心的給我解釋幫我出注意。在我朋友們的幫助下，我解決問題的額時(shí)間大大提高，不用我再耗時(shí)慢慢研究，因此我非常感謝她們！最后我還要著重感謝我的學(xué)校和我的父母，學(xué)校是我的學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)會(huì)社會(huì)生活的外面的家，而父母在的地方是我心理的家，兩個(gè)家都是我的港灣，都為我認(rèn)真撰寫論文提供了溫暖的場所。附件6：參考文獻(xiàn)[1]李征航,黃勁松.GPS測量與數(shù)據(jù)處理[M],武漢:武漢大學(xué)出版社,2010.[2]陳宇,白征東,原波.整數(shù)規(guī)劃在三頻組合觀測值確定中的應(yīng)用[J].大地測量與地球動(dòng)力學(xué),2010,30(6):116-119.[3]滕云龍,師奕兵,鄭植.單頻載波相位的周跳探測與修復(fù)算法研究[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2010,31(8):1700-1705.[4]李征航,張小紅.衛(wèi)星導(dǎo)航定位新技術(shù)及高精度數(shù)據(jù)處理方法[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2009.[5]于興旺.多頻GNSS精密定位理論與方法研究［D］.武漢大學(xué),2011.[6]伍岳.第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)多頻數(shù)據(jù)處理理論及應(yīng)用[D].武漢:武漢大學(xué).2005.[7]劉大杰,施一民,過靜珺.全球定位系統(tǒng)（GPS）的原理與數(shù)據(jù)處理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1996.[8]武漢大學(xué)測繪學(xué)院測量平差學(xué)科組.誤差理論與測量平差基礎(chǔ)(第二版)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社.2009．[9]喬仰文,趙長勝,夏春林等.GPS衛(wèi)星定位原理及其在測繪中的應(yīng)用[M].北京：教育科學(xué)出版社,2003.[10]張勤,李家權(quán).GPS原理及應(yīng)用[M].北京.科學(xué)出版社,2005.[11]陳品馨,章傳銀,黃昆學(xué).用相位減偽距法和電離層殘差法探測和修復(fù)周跳[J].大地測量與地球動(dòng)力學(xué),2010,30(2):120-124.[12]李博峰.混合整數(shù)GNSS函數(shù)模型及隨機(jī)模型參數(shù)估計(jì)理論與方法[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2010.[13]彭秀英.GPS周跳探測與修復(fù)的算法研究與實(shí)現(xiàn)[D].中國石油大學(xué),2007.[14]譚兆偉.GPS精密單點(diǎn)定位周跳探測與修復(fù)方法研究[D].山東科技大學(xué),2009.[15]周保興.GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理方法研究及其應(yīng)用[D].河海大學(xué),2005.[16]陳春花.GPS精密單點(diǎn)定位若干關(guān)鍵技術(shù)研究及軟件編制[D].南京:東南大學(xué),2009.[17]李明,高星偉,徐愛功.一種改進(jìn)的周跳多項(xiàng)式擬合方法[J].測繪科學(xué),2008,33(04):82-83.[18]蔡詩響,張小紅,李星星,等.一種基于多項(xiàng)式擬合的單頻周跳探測改進(jìn)方法[J].測繪信息與工程,2009,34(5):1-2.[19]王潛心.GPS數(shù)據(jù)處理軟件中若干問題的研究[D].中南大學(xué)信息物理工程學(xué)院,2005.[20]汪平,郝金明,沈國康,劉偉平.單頻精密單點(diǎn)定位中周跳的處理方法[J].測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2009,26(5):337-339.[21]顏劍鋒,黃本雄,呂謙.GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)[J].中國無線通信,2002,6(5):38-41.[22]王澤民,柳景斌(2003).Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)相位組合觀測值的模型研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版),28(6):723-727.[23]董麗娜,袁運(yùn)斌,王海濤,王永乾.一種GPS三頻非差周跳探測相位組合的優(yōu)選方法研究[J].大地測量與地球動(dòng)力學(xué),2012,32(3):106-109.[24]徐園,楊力,耿彥龍.基于多頻載波/偽距數(shù)據(jù)組合進(jìn)行周跳探測與修復(fù)的實(shí)現(xiàn)[J].測繪工程,2012,21(3):49-52.[25]范建軍,王飛雪,郭桂蓉.GPS三頻非差觀測數(shù)據(jù)周跳的自動(dòng)探測與改正研究[J].測繪科學(xué),2006,31(5):24-26.[26]劉旭春,伍岳,張正祿,等.GPS三頻數(shù)據(jù)在周跳和粗差探測與修復(fù)中的應(yīng)用[J].煤炭學(xué)報(bào),2006,31(5):585-588.[27]汪平,郝金明,劉偉平,等.使用多頻組合觀測值探測與修復(fù)周跳[J].測繪通報(bào),2009(6):12-15.[28]王仁謙,朱建軍.利用雙頻載波相位觀測值求差的方法探測與修復(fù)周跳[J].測繪通報(bào),2004,(8):9-10.[29]熊偉,伍岳,孫振冰,等.多頻數(shù)據(jù)組合在周跳探測和修復(fù)上的應(yīng)用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)?信息科學(xué)版,2007,32(4):319-323.[30]李博峰,沈云中,徐培亮.不同GPS接收機(jī)觀測值的隨機(jī)模型評(píng)估[J].科學(xué)通報(bào)2008,53(16):1967-1972.[31]秦智,北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)(COMPASS)標(biāo)準(zhǔn)國際化的一點(diǎn)思考[J].第一屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì).2010.[32]劉穎,劉根友,陳曉峰.北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)IGSO星增加RDSS功能問題探討[J].大地測量與地球動(dòng)力學(xué),2012,32(3):72-75.[33]袁運(yùn)斌.基于GPS的電離層監(jiān)測及延遲改正理論與方法的研究[D].中國科學(xué)院測量與